古語云，知史以明鑒，查古以至今。現(xiàn)在飛鐵現(xiàn)已提上日程，可是各位看官，對復(fù)合資料在軌跡交通上的運用了解多少呢？

在80年代前，復(fù)合資料首要用于航天，航空，先進武器系統(tǒng)等軍事范疇，跟著軌跡車輛歸納功能的前進，復(fù)合資料才在軌跡交通中廣泛運用。

首要咱們來看看復(fù)合資料的優(yōu)勢

1.質(zhì)輕強度高

用復(fù)合資料做成的構(gòu)件，質(zhì)量小、強度高、剛性大，是一種抱負的結(jié)構(gòu)資料。表1是復(fù)合資料與金屬資料的力學(xué)功能比較?？梢姀?fù)合資料比一般的金屬資料的比強度、比模量要高出1-5倍。

2.可規(guī)劃性強

纖維復(fù)合資料的最明顯特點是高比強度和高比剛度．而且它能夠在一個很寬的規(guī)模內(nèi)改動，因而復(fù)合資料能夠通過資料挑選、結(jié)構(gòu)規(guī)劃、鋪層規(guī)劃等辦法處理各種技能難題?，F(xiàn)在運用的纖維從彈性模量為7O GPa、強度為3 500 MPa的玻璃纖維到模量為600 GPa、強度為2 000 MPa的高模量碳纖，其功能規(guī)模很寬。依據(jù)已知的有關(guān)復(fù)合規(guī)律．通過挑選資料，能夠改動其能，因而每個結(jié)構(gòu)件都能夠依據(jù)要求找到一種最佳的鋪層結(jié)構(gòu)。

3.安全性高(高疲勞強度和低缺口敏感度)

其實在復(fù)合資料被用于軌跡車輛的結(jié)構(gòu)件之前，就曾被用于制造航天飛機、軍用飛機、民用飛機中的結(jié)構(gòu)件，運用于高反應(yīng)力范疇若有失效，許多是由于動態(tài)承載結(jié)構(gòu)件超過了疲勞強度而致使其損壞。金屬資料也面對相同的問題。金屬資料的振蕩強度一般都比其靜態(tài)強度小得多。而復(fù)合資料的這2個數(shù)值幾乎沒有什么區(qū)別。承受接連振蕩的金屬結(jié)構(gòu)件上有了缺口，很快就會導(dǎo)致裂紋擴展并呈現(xiàn)前期損壞，而在復(fù)合資料中，力被轉(zhuǎn)移到附近層，因而缺口的影響大大下降。由于復(fù)合資料對擴展裂紋的敏感度很低。即便呈現(xiàn)損害，也不致被當(dāng)即損壞。

4.本錢低

(1)跟著原資料的展開和工藝的前進，復(fù)合資料的本錢正在逐步下降：

(2)由于選用模塊化規(guī)劃及全體成型技能，大大下降了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，并削減了出產(chǎn)和總裝所需求的作業(yè)量，下降了出產(chǎn)本錢：

(3)由于復(fù)合資料的耐疲勞、耐腐蝕等特性，下降了維護、修補本錢：

(4)由于減重，前進了運營才能，削減了能耗，壽命周期本錢(LCC)得到了下降。

復(fù)合資料的優(yōu)勢滿滿滿，咱們再來看看在高速軌跡交通的運用范疇，現(xiàn)在復(fù)合資料首要是用作車內(nèi)裝修、車體設(shè)備等非結(jié)構(gòu)零件資料。跟著復(fù)合資料技能的前進，近年來也不斷的用于車體等結(jié)構(gòu)件上。

1.車廂內(nèi)飾件

日本新干線的高速列車中，選用GFRP（玻璃纖維增強塑料）復(fù)合資料制造車窗內(nèi)飾、洗漱間、廁所、小便池、集便箱、車頭前端蓋板，各層客車兩端側(cè)頂、兼做空調(diào)風(fēng)道的天花板。餐車空調(diào)蓋板的天花板等。為了削減受電弓周圍的空氣動力噪聲，車頂設(shè)備的受電弓罩也選用的GFRP資料。

E7系：是JR東日本與JR西日本共同具有的新干線列車。JR東日本為E7系，JR西日本為W7系。規(guī)劃時速為275km/h，運營時速為260km/h，2014年3月15日開端作為淺間號（あさま，Asama）在長野新干線上運轉(zhuǎn)。2015年3月15日，W7系開端于北陸新干線上運轉(zhuǎn)，履行北陸新干線延伸段（長野-金澤段）的運轉(zhuǎn)。

2.車頭前端部

GFRP的一個典型運用是制造流線型車頭外殼，如“歐洲之星”的車頭部分。憑借計算機輔佐規(guī)劃，能夠得到非常準(zhǔn)確的形狀。意大利ETR500高速列車的車頭前突部分選用芳綸纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合資料。用這種資料模壓成型的車頭契合空氣動力學(xué)線型要求。具有優(yōu)異的抗沖擊才能。當(dāng)列車以300km/h速度行駛時有很好的尺度安穩(wěn)性。

TGV Eurostar（歐洲之星）：歐洲之星高速列車TGV Eurostar是歐洲首列世界列車。 每一列歐洲之星由20節(jié)車廂組成，列車長達400米，全世界這么長的列車仍是真不多見。每一列歐洲之星兩端各有一節(jié)動車，緊接著動車各有一節(jié)餐車和一節(jié)二等客車。歐洲之星特別的鼻狀車頭是依據(jù)海底地道的空氣動力特性規(guī)劃，嚴(yán)格說來歐洲之星并非TGV，它其實是法國和英國高速列車技能的雜合混血兒，以便習(xí)氣不同國家的鐵路標(biāo)準(zhǔn)。

3.車體輕量化

車體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量在整車中所占的份額較大，一般在15%-30%，要前進車輛的速度減小車輛的質(zhì)量，就有必要優(yōu)先考慮車體結(jié)構(gòu)的輕量化。過去人們習(xí)氣把鋁合金作為車體輕量化的首選資料，可是由于車輛輕量化的要求越來越高，所以人們把目光轉(zhuǎn)向復(fù)合資料。

法國國家鐵路公司（SNCF）關(guān)于未來的TGV高速列車，考慮到迫切需求進一步減小車體質(zhì)量。雙層TGV拖車選用復(fù)合資料，并進行線路運轉(zhuǎn)實驗，對其耐火性，抗沖擊強度等進行了運轉(zhuǎn)測驗、證明了用復(fù)合資料的制造車體是可行的，其強度比鋁制或鋼制車體的大。估計用碳纖維復(fù)合資料制造的車體質(zhì)量比鋁制車削減25%，一起也證明了復(fù)合資料車體在反抗功能，透聲功能和絕熱功能方面的長處，前進搭車的舒適性。

TGV Duplex：雙層TGV，外觀改動不大。

4.轉(zhuǎn)向架

轉(zhuǎn)向架由構(gòu)架，驅(qū)動設(shè)備，輪軸，彈簧，制動設(shè)備及與車體鏈接的設(shè)備構(gòu)成，是支撐車體的重要部件，是特別重要的高強度部件。由于關(guān)系到整個車輛的安全，轉(zhuǎn)向架有必要滿意安全，運轉(zhuǎn)舒適以及耐磨和易檢修等要求。從環(huán)境方面還需求考慮到能耗要低，，質(zhì)量要小，以及聲學(xué)功能要好等要求。

德國戴姆勒·奔跑集團的2家企業(yè)AEG和MBB與德國聯(lián)邦鐵路（DB）緊密協(xié)作，開發(fā)世界上第一臺纖維復(fù)合資料的轉(zhuǎn)向架。復(fù)合資料轉(zhuǎn)向架通過靜態(tài)模擬實驗，耐久實驗，運轉(zhuǎn)實驗以及商業(yè)查驗，在運營了100多萬公里后檢測未發(fā)現(xiàn)任何損壞，磨損或撕裂。復(fù)合資料轉(zhuǎn)向架與現(xiàn)用的轉(zhuǎn)向架比較，質(zhì)量大大減小，零件數(shù)削減，運轉(zhuǎn)功能前進（首要是指舒適度和受力程度）聲分散小。下降了檢修本錢。

5.輪心

德國正在研討采勇復(fù)合資料制造輪心，能夠減小質(zhì)量2%以上，并具有降噪以及平緩車輪與鋼軌間沖擊的效果。

看了這么對國外復(fù)合資料的運用，再來了解下國內(nèi)的技能展開吧。

國內(nèi)的復(fù)合資料通過40多年的展開．不管在數(shù)量仍是質(zhì)量上都得到了長足的前進。在軌跡交通范疇的運用也逐年添加現(xiàn)階段復(fù)合資料在客車上的運用有：全體衛(wèi)生間、機車司機臺、內(nèi)墻板、通風(fēng)管道等產(chǎn)品。但工藝較為落后。

北京玻璃鋼研討規(guī)劃院(以下簡稱“北玻院”)從70年代就開端研討復(fù)合資料在交通運輸范疇的運用．在以下資料及成型技能上取得了開展并得到運用。

01阻燃技能

復(fù)合資料的阻燃技能首要包含資料技能和成型技能兩個方面。依據(jù)阻燃等級和運用要求不同．分為結(jié)構(gòu)型阻燃資料和添加型阻燃資料。

(1)結(jié)構(gòu)型阻燃資料

酚醛樹脂是典型的結(jié)構(gòu)型阻燃樹脂．其阻燃功能非常超卓。在倫敦地鐵火災(zāi)發(fā)生后．酚醛制品是僅有取得倫敦地鐵和海峽地道公司同意運用的復(fù)合資料．但其工藝性較差。在“八五”期間，北玻院承當(dāng)了國家“八五”項目“酚醛SMC技能“，對酚醛結(jié)構(gòu)和成型工藝進行了系統(tǒng)研討，并通過酚醛結(jié)構(gòu)改性處理了酚醛復(fù)合資料制性格 能和工藝性問題。

(2)添加型阻燃資料

前期的聚酯復(fù)合資料是通過添加鹵從來前進焚燒等級的?？墒躯u化樹脂在焚燒時會發(fā)生煙霧和毒性很高的氣體。煙霧會阻止人們逃生，導(dǎo)致缺氧窒息或中毒而昏倒乃至逝世。20世紀(jì)90年代。北玻院通過添加新式阻燃劑和煙霧抑制劑處理了制品阻燃和煙霧問題，并在伊朗地鐵支架制品中得到運用。地鐵支架到達了德國規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。

02外表技能

20世紀(jì)90年代以來．北玻院在國家“九五”項目轎車復(fù)合資料制品”的支持下對RTM、BMC等復(fù)合資料制品的A級外表技能進行了研討． 取得了較大開展．處理了關(guān)鍵資料和工藝操控技能．現(xiàn)在已運用于車用部件的開發(fā)。

03復(fù)合資料成型技能

(1) 模壓技能

模壓技能是將樹脂和增強資料或通過預(yù)浸處理的增強纖維放人模具，加壓成型。該過程需求適宜的工模和模壓機。由所以在壓力效果下成型，并能準(zhǔn)確地控

制樹脂／纖維的份額．制品具有尺度精度高、強度大的長處?？捎糜谥圃旄咚倭熊嚨淖螛?gòu)架、擋風(fēng)板和車門等結(jié)構(gòu)件。

(2)環(huán)繞技能

纖維環(huán)繞成型是在操控纖維張力和預(yù)訂線型的條件下，將接連的纖維粗紗或布帶浸漬樹脂膠液、接連地環(huán)繞在相應(yīng)于制品內(nèi)腔尺度的芯模或內(nèi)襯上．然后固化成型的一種工藝辦法。這種工藝出產(chǎn)的制品比強度高．可規(guī)劃性好．適于 安穩(wěn)的工業(yè)化出產(chǎn)。辛德勒車輛公司運用該技能繞制了輕型承載結(jié)構(gòu)車體。

(3)拉擠技能

拉擠工藝將預(yù)浸樹脂后的纖維拉過加熱的金屬模具，使之固化成型。其特點是接連成型．效率高；通過更換模具能夠制造各種截面的型材。日本選用該工藝出產(chǎn)GFRP曲面板，制造車體。

(4)樹脂傳遞模塑(RTM)技能RTM工藝

將樹脂注入封閉模腔，浸漬預(yù)鋪覆的增 強資料，此后固化成型。其特點是初始出資少、環(huán)境污染小、產(chǎn)品尺度安穩(wěn)性好、雙面光亮．能夠出產(chǎn)夾心結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，適于中等批量的制品出產(chǎn)典型運用是選用該工藝制造高速車車頭部件。

(5)SCRIMP技能

對機車車輛的內(nèi)部設(shè)備、裝修資料及輔佐設(shè)備用復(fù)合資料進行改造；一起進行高功能復(fù)合資料車體、轉(zhuǎn)向架等承力結(jié)構(gòu)的研討開發(fā)作業(yè)．力爭早日使老練的技能投入市場，趕上和超過圍際水平：并展開高功能復(fù)合資料制造車輪、制動盤等承力結(jié)構(gòu)的深入研討。

復(fù)合資料很多運用于高速列車是高速列車技是展開的必然趨勢，CFRP將作為21世紀(jì)車輛構(gòu)架輕量化的首要資料，具有人體親合性的天然纖維增強復(fù)合資料在高速列車上的運用也將越來越受到人們重視。

最后咱們看一些數(shù)據(jù)，了解下我國軌跡交通的的展開前景。

估計 2018 年動車投標(biāo)在 400 列左右，同比添加~30%。

1）通過咱們自上而下的整理， 2018年快速鐵路網(wǎng)新增路程為 3,430 公里；

2）考慮到快速鐵路添加率低于客運量添加率以及與國外高鐵動車組密度的差距，咱們保守假定動車組密度在 2017 年的基礎(chǔ)上提高 0.1 標(biāo)列/百公里。

由此得出 2018 年新增動車需求（標(biāo)列）將在 400 列左右， 2019 年高景氣量將連續(xù)到達 460 列左右的需求量。估計 2018 年機車投標(biāo)到達 900 列，同比添加 26%。

2017 年普通鐵路僅竣工 756 公里，估計 2018 年和 2019 年竣工路程均在 3,000 公里以上，機車新增需求大幅添加，疊加機車 600 輛以上潛在更新代替量，咱們以為 18 年機車投標(biāo)有望到達 900 列。

我國軌跡交通是處于飛速展開的年代，不只復(fù)合資料的技能運用越來越多，飛鐵也提上日程，信任用不了多久，人人都能坐飛鐵，千里姻緣，一線（鐵）牽。